1、鄒紅艷 ,1,第九章 WAN技術(shù),鄒紅艷 ,2,學(xué)習(xí)目標(biāo),了解廣域網(wǎng)協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備 了解廣域網(wǎng)的接入技術(shù) 掌握HDLC和PPP的概念和基本配置 掌握幀中繼的概念和基本配置,鄒紅艷 ,3,9.1 廣域網(wǎng),9.1.1 WAN概念 廣域網(wǎng)（Wide Area Networks，WAN） 將地理上相隔很遠(yuǎn)的局域網(wǎng)互連起來 地理覆蓋范圍從幾公里到幾十公里 可以連接若干個(gè)城市、地區(qū)甚至跨越國界 WAN借助服務(wù)提供商或運(yùn)營商（如電話或電纜公司）提供的設(shè)施來實(shí)現(xiàn)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的互連,鄒紅艷 ,4,9.1 廣域網(wǎng),9.1.2 WAN標(biāo)準(zhǔn) 對應(yīng)OSI參考模型的第1層和第2層,鄒紅艷 ,5,9.1 廣域網(wǎng),WAN物理

2、層 定義了通信服務(wù)提供商提供的服務(wù)所需的電氣、機(jī)械、操作和功能特性,鄒紅艷 ,6,9.1 廣域網(wǎng),WAN對應(yīng)的連接器,鄒紅艷 ,7,9.1 廣域網(wǎng),WAN數(shù)據(jù)鏈路層 將接受到的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)進(jìn)行第2層數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的封裝，定義如何封裝數(shù)據(jù)幀 封裝協(xié)議的選擇取決于WAN技術(shù)和設(shè)備 WAN數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議包括: X.25 HDLC PPP 幀中繼 ATM技術(shù),鄒紅艷 ,8,9.1 廣域網(wǎng),9.1.3 WAN設(shè)備 WAN 交換機(jī) 接入服務(wù)器 CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit ，信道服務(wù)單元/數(shù)據(jù)服務(wù)單元 ) 路由器 提供網(wǎng)際互連和用于連接ISP網(wǎng)

3、絡(luò)的WAN接入接口 調(diào)制解調(diào)器,鄒紅艷 ,9,9.1 廣域網(wǎng),9.1.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 電路交換 是指在每次通信之前通過電信服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)在通信的兩端建立一條專用的電路 電路交換需經(jīng)過電路建立、數(shù)據(jù)傳輸，電路拆除三個(gè)過程 ISDN和PSTN都是電路交換WAN方案的一種,鄒紅艷 ,10,9.1 廣域網(wǎng),9.1.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)-續(xù) 分組交換 是一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的交換方式 以分組為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù),鄒紅艷 ,11,9.1 廣域網(wǎng),9.1.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)-續(xù) 虛電路 SVC (Switched Virtual Circuits，交換虛電路) 要通信時(shí)先建立電路，

4、然后發(fā)送數(shù)據(jù)，通信結(jié)束后拆除虛電路 SVC用于在設(shè)備之間斷續(xù)傳輸數(shù)據(jù)的情況 PVC (Permanent Virtual Circuits，永久虛電路) 如同專線一樣 無需呼叫建立和拆除電路過程，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,鄒紅艷 ,12,9.1 廣域網(wǎng),9.1.5 WAN接入技術(shù) 電路交換 WAN 技術(shù) 模擬撥號(hào) 利用現(xiàn)有的電話線路，通過Modem，使用PSTN作為通信線路實(shí)現(xiàn)低速的遠(yuǎn)程連接 下載速率可達(dá)56 kbps，上傳最高速率為33.6 kbps ISDN （Integrated Service Digital Network，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)） 是一種電路交換技術(shù) 基于傳統(tǒng)電話網(wǎng)的綜合業(yè)務(wù)數(shù)

5、字網(wǎng) 以傳統(tǒng)電話線傳輸數(shù)字信號(hào) 也被稱為“一線通”,鄒紅艷 ,13,9.1 廣域網(wǎng),ISDN 使用 64 kbps B信道用來傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像等用戶信息流 D信道主要用于傳輸信令信息（控制信息），負(fù)責(zé)承載建立和終止呼叫的相關(guān)信息 分兩種： BRI（Basic Rate Interface，基本速率接口） 提供兩個(gè) 64 kbps B 信道和一個(gè) 16 kbps D 信道 最高傳速速率是642+16=144kbit/s PRI（Primary Rate Interface，主速率接口） 北美和日本標(biāo)準(zhǔn)是（23B+D） 其他地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)是（30B+D）,鄒紅艷 ,14,9.1 廣域網(wǎng),ISDN設(shè)備

6、和參考點(diǎn),鄒紅艷 ,15,9.1 廣域網(wǎng),9.1.5 WAN接入技術(shù)續(xù) 分組交換 WAN 技術(shù) X.25 全稱是“在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上以分組方式工作的數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE之間的接口” 可靠性高，可以進(jìn)行多路復(fù)用 ，具有流量控制和擁塞控制技術(shù)，支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 ATM (Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式) 能夠通過私有和公共網(wǎng)絡(luò)傳輸語音、視頻和數(shù)據(jù) ATM 信元的長度總是固定的，即 53 字節(jié)，包含一個(gè) 5 字節(jié)的 ATM 頭和48 字節(jié)的 ATM 負(fù)載 幀中繼 是X .25的簡化版，不提供錯(cuò)誤控制和流量控制,鄒紅艷 ,16,9.1 廣域網(wǎng),9.1

7、.5 WAN接入技術(shù)續(xù) 專用線路 點(diǎn)對點(diǎn)線路通常向運(yùn)營商租用，因此叫做租用線路 其價(jià)格通常取決于所需的帶寬及兩個(gè)連接點(diǎn)之間的距離 提供永久專用帶寬，廣泛用于樓宇 WAN,鄒紅艷 ,17,9.1 廣域網(wǎng),9.1.5 WAN接入技術(shù)續(xù) Internet接入方式 DSL采用先進(jìn)的數(shù)字編碼技術(shù)和調(diào)制解調(diào)技術(shù)使用現(xiàn)有的雙絞電話線傳輸高帶寬的數(shù)據(jù) Cable Modem提供永久在線的連接，與有線電視共享傳輸介質(zhì) 無線寬帶可通過WiFi(Wireless Fidelity)、WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等技術(shù)接入Internet

8、,鄒紅艷 ,18,9.2 HDLC,9.2.1 HDLC的概念 High level Data Link Control，高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制 是面向比特的同步數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 采用同步串行傳輸，可以在兩點(diǎn)之間提供無錯(cuò)通信 HDLC幀頭和幀尾都是一個(gè) 8 位“01111110”進(jìn)行標(biāo)志,鄒紅艷 ,19,9.2 HDLC,HDLC幀格式,鄒紅艷 ,20,9.2 HDLC,9.2.2 HDLC的配置,鄒紅艷 ,21,9.2 HDLC,鄒紅艷 ,22,9.3 PPP,9.3.1 PPP的概述 Internet數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要有兩種： SLIP（Serial Line IP，串行線路IP協(xié)議） PPP（P

9、oint to Point Protocol ，點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議） 是目前最常用的一種廣域網(wǎng)協(xié)議 可以工作在任何 DTE/DCE 接口，如S-232-C、RS-422、RS-423 或 V.35 內(nèi)置安全機(jī)制，通過 PAP 和 CHAP進(jìn)行身份驗(yàn)證,鄒紅艷 ,23,9.3 PPP,PPP分層體系結(jié)構(gòu) 使用LCP（Link Control Protocol，鏈路控制協(xié)議）發(fā)起對鏈路的建立、配置、管理和測試，協(xié)商和設(shè)置控制選項(xiàng) 使用NCP（Network Control Protocol，網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議）建立和配置多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（如IPCP、IPXCP），允許多個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議在同一條通信鏈路上運(yùn)行,鄒紅艷

10、,24,9.3 PPP,9.3.2 建立PPP會(huì)話 鏈路建立階段（LCP） 鏈路質(zhì)量檢測 網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)商階段（NCP） 鏈路終止,鄒紅艷 ,25,9.3 PPP,9.3.3 PPP身份驗(yàn)證協(xié)議 PAP （Password Authentication Protocol，密碼驗(yàn)證協(xié)議） 通過兩次握手機(jī)制 采用明文方式進(jìn)行驗(yàn)證,鄒紅艷 ,26,9.3 PPP,9.3.3 PPP身份驗(yàn)證協(xié)議 續(xù) CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol，質(zhì)詢握手驗(yàn)證協(xié)議） 使用三次握手機(jī)制 通過不斷變化的質(zhì)詢消息來防止回放攻擊,鄒紅艷 ,27,9.3 PPP,9

11、.3.4 PPP的配置 建立本地口令數(shù)據(jù)庫，定義驗(yàn)證遠(yuǎn)端路由器所需的用戶名和密碼 定義接口封裝類型,鄒紅艷 ,28,9.3 PPP,9.3.4 PPP的配置-續(xù) 定義PPP的身份認(rèn)證方法,鄒紅艷 ,29,PPP的配置實(shí)例,在保證串行鏈路連通的情況下，將路由器LEFT、RIGHT串口的封裝協(xié)議改為PPP，并配置PAP驗(yàn)證。 假設(shè)路由器LEFT為遠(yuǎn)程路由器，路由器RIGHT為中心路由器,鄒紅艷 ,30,PPP的配置實(shí)例-續(xù),鄒紅艷 ,31,PPP的配置實(shí)例-續(xù),（2）用“show interfaces s0/0”命令檢驗(yàn)路由器LEFT,鄒紅艷 ,32,PPP的配置實(shí)例-續(xù),（3）測試路由器LEFT

12、、RIGHT之間的連通性,鄒紅艷 ,33,PAP的驗(yàn)證配置實(shí)例,在路由器LEFT、RIGHT之間配置PAP單向驗(yàn)證,鄒紅艷 ,34,PAP的驗(yàn)證配置實(shí)例-續(xù),配置PAP雙向驗(yàn)證,鄒紅艷 ,35,CHAP的驗(yàn)證配置實(shí)例,將路由器LEFT、RIGHT的PPP驗(yàn)證配置為CHAP驗(yàn)證，密碼為“cisco”,鄒紅艷 ,36,9.4 幀中繼,9.4.1 幀中繼的概念 是一種在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層工作的WAN協(xié)議 是 X.25 協(xié)議的簡化版 在鏈路層實(shí)現(xiàn)鏈路復(fù)用，不提供糾錯(cuò)、排序和尋址等功能,鄒紅艷 ,37,9.4 幀中繼,9.4.1 幀中繼的概念-續(xù) 幀中繼允許眾多用戶共享帶寬，允許用戶在網(wǎng)絡(luò)較空閑的時(shí)候以

13、高于所承諾的速率進(jìn)行傳輸 每個(gè)路由器只要通過一個(gè)串口、一條線路就可以連接到幀中繼網(wǎng)云,鄒紅艷 ,38,9.4 幀中繼,幀中繼技術(shù)的三種情況 當(dāng)用戶需要數(shù)據(jù)通信，其帶寬要求為64kbit/s2Mbit/s，而參與通信的各方多于兩個(gè)時(shí) 通信距離較長時(shí) 當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量為突發(fā)性時(shí),鄒紅艷 ,39,9.4 幀中繼,DLCI DLCI（Data-Link Connection Identifier，數(shù)據(jù)鏈路標(biāo)識(shí)符） 是在源和目的設(shè)備之間標(biāo)識(shí)邏輯虛電路的一個(gè)數(shù)值 實(shí)際上是幀中繼網(wǎng)絡(luò)的第2層地址 同一物理線路上的多條虛電路通過DLCI進(jìn)行區(qū)分,鄒紅艷 ,40,9.4 幀中繼,LMI LMI（Local mana

14、gement interface，本地管理接口） 是用戶設(shè)備和幀中繼交換機(jī)之間的信令標(biāo)準(zhǔn) 負(fù)責(zé)管理設(shè)備之間的連接、維護(hù)設(shè)備之間的連接狀態(tài) Cisco路由器支持三種LMI類型： Cisco：原始 LMI 擴(kuò)展 Ansi：對應(yīng)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) T1.617 Annex D Q933a：對應(yīng)于 ITU 標(biāo)準(zhǔn) Q933 Annex A,鄒紅艷 ,41,9.4 幀中繼,9.4.2 幀中繼的基本配置,鄒紅艷 ,42,9.4 幀中繼,（1）開啟幀中繼交換功能 （2） 對幀中繼交換機(jī)的s0/0進(jìn)行相關(guān)的配置,鄒紅艷 ,43,9.4 幀中繼,（3） 對幀中繼交換機(jī)的s0/1進(jìn)行相關(guān)的配置，命令如下：,鄒紅艷

15、,44,9.4 幀中繼,（4）對幀中繼交換機(jī)的s0/2進(jìn)行相關(guān)的配置，命令如下：,鄒紅艷 ,45,9.4 幀中繼,幀中繼的基本配置 步驟如下： 設(shè)置接口的 IP 地址； 在接口啟用幀中繼封裝； 配置動(dòng)態(tài)或靜態(tài)地址映射。,鄒紅艷 ,46,9.4 幀中繼,配置路由器RA的幀中繼接口,鄒紅艷 ,47,9.4 幀中繼,配置路由器RB和RC的幀中繼接口,鄒紅艷 ,48,9.4 幀中繼,配置靜態(tài)幀中繼映射 一種是靜態(tài)映射，由管理員手工輸入 另一種是動(dòng)態(tài)映射，依靠逆向 ARP 將下一跳的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址解析為本地 DLCI 值 protocol是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的類型 protocol-address是目的路由器的網(wǎng)絡(luò)層地址 dlci是逆向ARP信息在本地接口的DLCI號(hào),鄒紅艷 ,49,9.4 幀中繼,配置靜態(tài)幀中繼映射-續(xù),鄒紅艷 ,50,9.4 幀中繼,子接口 可以將一個(gè)物理接口分割為多個(gè)被稱為子接口的虛擬接口 子接口實(shí)際上是一個(gè)邏輯接口 子接口有兩種類型： 點(diǎn)對點(diǎn)（point-to-point） 點(diǎn)對多點(diǎn)（multipoint）,鄒紅艷 ,51,9.4 幀中繼,配置子接口 子接口是通過物